Robust, wirtschaftlich, nachhaltig – die Zukunft der Eisenbahnbrücken

Brückenbauwerke sind ein wesentlicher Bestandteil des Eisenbahninfrastrukturnetzes. Eine unterhaltsarme, dauerhafte Bauweise ist Voraussetzung eines zuverlässigen, wirtschaftlichen und nachhaltigen Betriebs. Eine wesentliche Fragestellung des Substanzerhalts ist, durch welche Maßnahmen das Erreichen der vorgesehenen Nutzungsdauer sichergestellt, oder verlängert werden kann. Dabei resultieren für Maßnahmen auf bestehenden Eisenbahnlinien i.d.R. größere Herausforderungen als bei Ausbauprojekten. Betriebsunterbrechungen gilt es auf ein Minimum zu beschränken. Kurze Sperrpausen wirken sich positiv auf die Kundenzufriedenheit aus und können helfen, den CO2-Ausstoss durch etwaige Umleitungen und Ersatzverkehre zu reduzieren. Das Schweizerische Normenwesen legt für heute neugebaute Brücken – als Bauwerke mit übergeordneter Bedeutung – eine Nutzungsdauer von 100 Jahren fest, was auch den Empfehlungen der Europäischen Normen entspricht. Im Bereich der Eisenbahnbrücken in Stahl- und Verbundbauweise gibt es etablierte Konstruktionstypen, die bereits wiederholt mit Nutzungsdauern von über 100 Jahren ihre Dauerhaftigkeit und Robustheit bewiesen haben. Im Bereich der Verbundbrücken sind primär die Walzträger-in-Beton (WiB-)Brücken zu nennen. Sie bilden mit ca. 20 % einen signifikanten Bestandteil des Brückenportfolios der Schweizerischen Bundesbahnen SBB. Der größte Anteil der WiB-Brücken im SBB-Portfolio wurde vor 1950 gebaut. Aufgrund der guten Erfahrungen (Robustheit, Nachhaltigkeit, etc.) sind sie nach wie vor Varianten für Neu- und Ersatzbau. Ihr Einsatzbereich ist allerdings auf kurze bis mittlere Spannweiten beschränkt. Die anhaltende Relevanz der Bauweise wird dadurch unterstrichen, dass das Panel of Structural Experts (PoSE) des Internationalen Eisenbahnverbands (UIC) entschieden hat, den UIC Kodex 773 «Empfehlungen für die Berechnung von Eisenbahnbrücken aus Walzträgern in Beton» zu aktualisieren. Stahlbrücken überspannen in vielen Fällen große Spannweiten. Der Umgang mit ihren älteren Vertreterinnen ist auf verschiedenen Ebenen anspruchsvoll. Korrosionsschutzmaßnahmen lassen sich i.d.R. nicht ausschließlich in kurzen Sperrpausen realisieren. Schadstoffe in vorhandenen Altbeschichtungen können zusätzliche Anforderungen an die Ausführungen stellen und Einhausungen erforderlich machen. Wenn die örtlichen Bedingungen es zulassen, werden die Korrosionsschutzarbeiten bei laufendem Betrieb durchgeführt, beispielsweise bei den Rheinbrücken Eglisau und Feuerthalen. Ist eine Totalerneuerung des Korrosionsschutzes nicht bei laufendem Betrieb möglich, werden Konzepte unter Einsatz von Hilfsbrücken – wie auch bei der in dieser Ausgabe vorgestellten Reussbrücke Fluhmühle – oder längere Sperrungen des Bauwerks benötigt. Je komplexer und zeitaufwändiger die erforderlichen Maßnahmen, desto größere Vorlaufzeiten für Planungen und betriebliche Absprachen sind erforderlich, was bei der Suche nach einem optimalen Zeitpunkt für eine Erneuerung zu berücksichtigen ist. Beim Umgang mit historischen Bauwerken ist, neben Wirtschaftlichkeit und Nachhaltigkeit geplanter Massnahmen, auch der Denkmalpflege eine besondere Bedeutung beizumessen, vor allem, wenn die Brücke einen wichtigen Bestandteil von Ortsbildern darstellt. Die Bauwerkssicherheit steht dabei an erster Stelle. Statische Aspekte, die in die Beurteilung von Bestandsbauten einfließen, sind insbesondere bei älteren Brücken primär Fragen nach der Ermüdungssicherheit, wobei natürlich auch strategische Entscheidungen, z.B. eine Erhöhung der Streckenklasse, dazu führen können, dass ein Bauwerk ersetzt werden muss. Ob die Instandsetzung historischer Bauwerke oder der Ersatz durch neue, moderne Systeme und Materialien—für uns Ingenieurinnen und Ingenieure hält die Zukunft in jedem Fall spannende Aufgaben bereit.